DE3935571A1 - Klimaanlage - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, deren Leistung
so gesteuert werden kann, daß sie bezüglich eines breiten
Bereichs von Laständerungen optimierbar ist.
Es sind bereits Verfahren zum Steuern von Klimaanlagen
entsprechend Änderungen in der Last entwickelt worden.
Eine dieser Klimaanlagen weist einen Kolbenkompressor
mit mehreren Zylindern auf, wobei der Einsatz der Anzahl
der wirksamen Zylinder verändert wird (Lastabnahme). Bei
einer anderen Klimaanlage wird die Anzahl der Pole des
Antriebsmotors durch Umschalten seiner Anschlüsse von
außerhalb verändert, um die Drehzahl des Kompressors
auszuwählen.
Mit der Entwicklung von Rotationskolbenverdichtern, wie
der Kreiselverdichter und Spiralkompressoren, hat man
zur Auswahl der Kompressordrehzahl Inverter-Antriebs
systeme zur Änderung der Frequenz des Speisestroms für
den Kompressorantriebsmotor verwendet. Bei der Klimaan
lage der JP-A-63-1 40 884 wird ein Spiralkompressor ein
gesetzt, der ein solches Inverterantriebssystem aufweist.
Fig. 6 dieser Druckschrift zeigt einen Kältemittelkreis
lauf einer Klimaanlage mit Frequenzumwandlerantriebssystem,
bestehend aus einem Spiralkompressor, einem Innenraum
wärmeaustauscher, einem Expansionsventil und einem Außen
raumwärmeaustauscher. Dabei wird der Kältemittelkreislauf
zum Kühlen oder Heizen durch ein Vierwege-Umschaltventil
umgeschaltet, das in dem Kältemittelkreislauf angeordnet
ist. Die Drehzahl des Spiralkompressors kann durch einen
zwischen einer Wechselstromquelle und einem Antriebsmotor
des Kompressors angeordneten Inverter bzw. Frequenzumwand
ler geändert werden. Die Frequenz des vom lnverter abge
gebenen Speisestroms wird entsprechend der Innenraumkühl
belastung oder -heizbelastung gesteuert. Wenn sich der
Kompressor mit niedriger Drehzahl dreht, arbeitet er mit
einem niedrigen Druckverhältnis, d.h. der Förderdruck
ist niedrig, während der Ansaugdruck hoch ist, oder, wenn
der Kompressor sich mit einer hohen Drehzahl dreht, ar
beitet er bei einem hohen Druckverhältnis, d.h. der För
derdruck ist hoch, während der Ansaugdruck niedrig ist.
Zur Änderung der Leistung der Klimaanlage ansprechend
auf eine Laständerung kann der Fördermengenstrom des Kom
pressors geändert werden. Wenn jedoch ein Kolbenkompres
sor durch Änderung der Drehzahl des Kompressors über den
Inverter gesteuert wird, ist der Änderungsbereich der
Drehzahl aufgrund von Vibrationen des hin- und hergehen
den Elements und des dadurch bedingten Lärms beschränkt.
Im Falle eines Rotationskompressors, beispielsweise ei
nes Kreiselverdichters oder Spiralkompressors, ist der
Änderungsbereich der Drehzahl vergleichsweise weit. Mit
der Entwicklung von Mehrfachraumklimaanlagen zur Klimati
sierung einer Vielzahl von Räumen, hat sich jedoch die
Notwendigkeit ergeben, den Leistungsänderungsbereich wei
ter zu verbessern.
Um dieser Forderung zu genügen kann der Bereich der Dreh
zahländerungen des Kompressors dadurch erweitert werden,
daß der Frequenzbereich des Antriebsspeisestroms vom In
verter zum Kompressor vergrößert wird. Während des Betriebs
mit hoher Drehzahl ergeben sich jedoch Probleme bezüglich
der Festigkeiten der mechanischen Teile und der Betriebs
sicherheit der Lager, da die Lasterhöhungen als Zentrifu
galkräfte an den beweglichen Teilen zunehmen. Weiterhin
treten Probleme hinsichtlich einer Steigerung der mecha
nischen Verluste und Fluidverluste auf, was zu einer Ver
ringerung des Wirkungsgrads führt, wodurch eine größere
Leistungsaufnahme für die gleiche Arbeit erforderlich
ist. Während des Betriebs mit niedriger Drehzahl ergeben
sich weitere Probleme. So nimmt der Mengenstrom des aus
dem Kompressionsraum als Leckstrom abströmenden Kältemit
telgases zu, was den Wirkungsgrad verringert. Es ist
schwierig, den gewünschten Ölfilm an dem Gleitabschnitt
auszubilden und so die gewünschte Betriebssicherheit zu
gewährleisten. Im Falle eines Kompressors mit einer Schmier
ölpumpe, die die Zentrifugalkraft ausnutzt, ist es schwie
rig, den erforderlichen zuzuführenden Ölmengenstrom auf
rechtzuerhalten.
Eine Auslegung des Kompressors derart, daß der Leistungs
änderungsbereich erweitert wird, indem lediglich der Be
reich der Drehzahländerungen des Kompressors erweitert
wird, ist somit unerwünscht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht des
halb darin, den Leistungsänderungsbereich der Klimaanlage
zu erweitern, ohne den Bereich der Änderungen der Dreh
zahl des Kompressors zu vergrößern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Klimaanlage
gelöst, die einen Kältemittelkreislauf hat, der einen
Kältemittelkompressor, einen Kondensator, eine Expansions
einrichtung und einen Verdampfer aufweist, die durch Rohre
miteinander verbunden sind. Die Klimaanlage hat zur Steue
rung der Drehzahl eines Elektromotors für den Antrieb
des Kältemittelkompressors ferner eine Speisestromzufüh
rung mit Frequenzumwandlung, eine Lastdetektoreinrichtung,
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Speisestromfrequenz
umwandlungseinrichtung auf der Basis eines Ausgangssignals
aus der Lastdetektoreinrichtung und eine Kältemittelströ
mungskanal-Steuereinrichtung zur Änderung des Mengenstroms,
mit dem ein Kältemittel von dem Kältemittelkompressor
zum Kondensator in Übereinstimmung mit einer In
struktion aus der Stuereinrichtung strömt.
Die obere Grenze der Frequenz des Speisestroms aus der
Inverterspeisestromeinrichtung zu dem Elektromotor für
den Kompressorantrieb und somit die obere Grenze der Dreh
zahl des Elektromotors wird durch die Zentrifugallast
am Kompressor bestimmt, während die untere Grenze durch
den Zustand des Ölfilms an dem Lagerabschnitt, die Lei
stung der Schmierpumpe usw. bestimmt wird. Die Kältemit
telkanal-Steuereinrichtung ist vorgesehen, um den Bereich
von Änderungen der Kompressorförderleistung weiter zu
steigern, die durch die Wechselrichtersteuerung für sich
erreicht wird. Die Steuereinrichtung vergleicht Meßwerte
aus der Lastdetektoreinrichtung mit Sollwerten, um eine
Steuerung mit der Invertereinrichtung für den Speisestrom
zu bewirken. Wenn es erforderlich wird, den Änderungsbe
reich in der Leistung weiter zu steigern, setzt die Steuer
einrichtung die Kältemittelströmungskanal-Steuereinrich
tung zur Änderung des Mengenstroms ein, mit dem das Käl
temittel von dem Kältemittelkompressor zum Kondensator
strömt, wodurch ein weiterer Bereich der Leistungssteue
rung zur Verfügung steht, und zwar basierend auf der Kom
bination der regulären Steuereinrichtung und des Leistungs
steuermechanismusses.
Wie bereits beschrieben wurde, sind Änderungen der Dreh
zahl des Kompressors innerhalb des Bereichs des Kompres
sorbetriebs mit hohem Wirkungsgrad ohne Änderung der För
derleistung des Kompressors nur durch die Drehzahlsteue
rung begrenzt. Die oberen und unteren Grenzen der Ände
rungen der Förderkapazität, die sich durch Ändern der
Drehzahl des Kompressors ergeben, können durch die Käl
temittelströmungskanal-Steuereinrichtung erweitert wer
den, wodurch die Klimaanlage in einem dementsprechend breiten
Bereich von Laständerungen arbeiten kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patent
ansprüchen angegeben.
Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in einem Schaltbild den Grundaufbau der Klimaan
lage,
Fig. 2 in einem Schaltbild eine Modifizierung eines Teils
der Anordnung von Fig. 1,
Fig. 3 und 4 in Schaltbildern den Aufbau von weiteren
Ausführungsformen der Klimaanlage,
Fig. 5 einen Axialschnitt durch den in Fig. 4 schematisch
gezeigten Kompressor,
Fig. 6 eine Unteransicht des stationären Spiralelements
des Kompressors von Fig. 4,
Fig. 7 im Axialschnitt einen Teil des Kompressors von
Fig. 4 in der Nähe einer Bypassöffnung,
Fig. 8 in einen Schaltbild eine weitere Ausführungsform
der Klimaanlage,
Fig. 9 in einem Schaltbild die Modifizierung eines Teils
der Anordnung von Fig. 8,
Fig. 10 im Axialschnitt den in Fig. 8 schematisch gezeig
ten Kompressor und
Fig. 11 im Axialschnitt einen Kompressor mit einem Umschalt
ventil.
Die in Fig. 1 gezeigte Klimaanlage hat einen Kompressor 1
mit einem elektrischen Antriebsmotor, einen Innenraumwär
meaustauscher 34, einen Außenraumwärmeaustauscher 36,
ein Expansionsventil 35, ein Vierwegeumschaltventil 33,
Rohrleitungen 31 und 32 sowie weitere Rohrleitungen, wel
che die gezeigten Bauteile miteinander verbinden, Detekto
ren 41 und 42, eine Steuereinrichtung 43, einen lnverter
bzw. Wechselrichter bzw. Frequenzumformer 44 und einen
Durchsatzsteuermechanismus 46. Die Rohrleitungen 31 und
32 sind mit den Kompressor 1 auf seiner Einlaßseite bzw.
seiner Auslaßseite verbunden. Der Frequenzumformer 44
kann die Drehzahl des Kompressors durch Ändern der Fre
quenz des Speisestroms aus einer Stromquelle 45 für den
Elektromotor des Kompressors 1 ändern. Dem lnnenraumwärme
austauscher 34 oder dem Außenraumwärmeaustauscher 36 wird
ein in dem Kompressor 1 komprimiertes Gas über das Vier
wegeumschaltventil 33 zugeführt, um einen Heizbetrieb
oder Kühlbetrieb zu bewirken. Fig. 1 zeigt den Zustand
für den Heizbetrieb.
Es braucht nur ein lnnenraumwärmeaustauscher 34 verwendet
zu werden. Für die Klimatisierung einer Vielzahl von Räu
men kann jedoch eine Vielzahl von zueinander parallelen
Innenraumwärmeaustauschern 34 zusammen mit den entspre
chenden Expansionsventilen 35 vorgesehen werden, was in
Fig. 2 gezeigt ist. Wenn in diesem Fall ein Schließventil
37 für jeden Wärmeaustauscher vorgesehen ist, kann die
gewünschte Verteilung des Kältemittels in dem Kreisprozeß
aufrecht erhalten werden. Das in den Fig. 1 und 2 gezeig
te Expansionsventil kann eine Drossel in Kapillarbauweise
oder ein Expansionsventil mit Temperaturfühlung sein,
jedoch ist zur Steuerung eines breiteren Leistungsbereichs
ein variables Expansionsventil effektiver, dessen Öffnung
von außen her gesteuert werden kann.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, stellen die Detektoren 41
und 42 den Zustand des Innenraum- und Außenraumwärmeaustauschers
fest, d.h. die Zustände auf der Hochdruck- und Nieder
druckseite des Kältemittelkreisprozesses. Die Temperaturen
oder die Drucke des Innenraum- und Außenraumwärmeaustau
schers 34 und 36 können direkt gemessen werden. Es können
auch die Temperaturen der Gebläseluft an den Auslässen
des lnnenraum- und Außenraumwärmeaustauschers 34 und 36
gemessen werden. Zur Bestimmung des Drucks kann ein Ver
fahren zur direkten Messung des Drucks oder ein Verfahren
zum Messen von Temperaturen und Korrigieren und Umwandeln
der gemessenen Temperaturen in Drucke ausgewählt werden.
Die Steuereinrichtung 43 vergleicht Daten aus den Detek
toren 41 und 42 mit Sollwerten der Raumtemperatur und
liefert ein Drehzahlerhöhungssignal für den
Frequenzumwandler 44, wenn die Leistung für die Belastung
unzureichend ist, oder ein Drehzahlre
duzierungsignal , wenn die Leistung für die Belastung
zu hoch ist. Der Frequenzumwandler 44 empfängt das Sig
nal aus der Steuereinrichtung 43 und ändert die Frequenz
des Speisestroms für den Kompressor 1, wodurch die Dreh
zahl des Kompressors 1 gesteuert wird. In diesem Fall
sind die obere und die untere Grenze des Frequenzände
rungsbereichs des Frequenzumwandlers 44 oder der Bereich
von Änderungen in dar Drehzahl des Kompressors 1 einge
stellt. Die obere Grenze wird unter Berücksichtigung bei
spielsweise der Zentrifugalkraftbelastung und dergleichen
festgelegt, während die untere Grenze beispielsweise im
Hinblick auf die Ausbildung eines Ölfilms in dem Lager,
die Ölzuführungskapazität der Schmiermittelpumpe usw.
festgelegt wird. Die so festgelegte obere und untere Gren
ze werden in der Steuereinrichtung 43 gespeichert. Die
Steuereinrichtung 43 vergleicht Daten aus den Detektoren
41 und 42 sowie ein Frequenzsignal aus dem Frequenzum
wandler 44 mit den Zuständen des Kompressorbetriebs, die
in ihrem inneren Speicher gespeichert sind, und sendet
ein Signal zu dem Durchsatzsteuermechanismus 46 für des
sen Einstellung. Der Durchsatzsteuermechanismus 46 steuert
den Mengenstrom, mit dem das Kältemittel durch den Innen
raumwärmeaustauscher 34, oder während des Kühlens, durch
den Außenraumwärmeaustauscher 36 strömt. Die Steuerung
des Mengenstroms, die von den Durchsatzsteuermechanismus
46 bewirkt wird, ermöglicht eine Weiterung des Leistungs
änderungsbereichs über die Grenze hinaus, die durch die
obere und untere Grenze des Frequenzänderungsbereichs des
Frequenzumwandlers vorgegeben ist. Wenn es also erforder
lich ist, die Leistung unter die Grenze zu reduzieren,
die durch die untere Grenze des Frequenzänderungsbereichs
des Frequenzumwandlers vorgegeben ist, wird durch später
erläuterte Einrichtungen eine Entlastung bewirkt, nämlich
durch einen Nebenstrom von einer Hochdruckseite oder Zwi
schenkompressionsdruckseite zu einer Niederdruckseite.
Wenn die Leistung über die Grenze gesteigert werden soll,
die durch die obere Grenze des Frequenzumwandlers-Fre
quenzbereichs festgelegt ist, wird durch eine weitere,
noch zu beschreibende Einrichtung eine Überladung bzw.
Überförderung bewirkt. Die von dem Durchsatzsteuermecha
nismus 46 bewirkte Steuerung kann auch zum Beschränken
des Betriebsdrucks des Kompressors innerhalb eines zuläs
sigen Betriebsdruckbereichs unter Aufrechterhaltung der
gewünschten Betriebssicherheit oder innerhalb eines Ar
beitszugbereichs mit hohem Wirkungsgrad vollendet wer
den. Die Temperaturen oder Drucke auf der Hochdruck- und
Niederdruckseite, die von den Detektoren 41 und 42 gemes
sen werden, werden mit den Solltemperatur- oder -druck
werten entsprechend den jeweiligen Frequenzumwandler-
Frequenzen verglichen, wobei diese Werte in der Steuer
einrichtung 43 gespeichert sind, wodurch der Kältemittel
durchsatz gesteuert wird.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines Durchsatzsteuer
mechanismus 46, der den Mengenstrom steuert, mit dem das
Kältemittel durch den Wärmeaustauscher strömt. Bei dieser
Ausführungform hat der Durchsatzsteuermechanismus 46 die
Funktion, den Mengenstrom, mit dem das Kältemittel durch
den Wärmeaustauscher strömt, zu verringern, und ist so
gebaut, daß das Einlaßrohr 31 des Kompressors 1, i.e.
ein Niederdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs, und das
Auslaßrohr 32 des Kompressors 1, d.h. ein Hochdruckabschnitt
des Kältemittelkreislaufs, durch eine Rohrleitung 311,
ein Schließventil 461 und eine Rohrleitung 321 verbunden
sind. Wenn das Schließventil 461 geöffnet ist, strömt
ein Teil des Gases auf der Auslaßseite zur Einlaßseite,
so daß der Mengenstrom, mit dem das Gas durch den Wärme
austauscher 34 strömt, verringert ist. Bei dieser Ausfüh
rungsform kann verhindert werden, daß der Kompressor mit
einem übermäßig hohen Druck oder intermittierend in einem
Ein-Aus-Betrieb durch Betätigung einer Schutzeinrichtung
arbeitet, die ansprechend auf eine übermäßige Steigerung
des Auslaßdrucks im Kältekreisprozeß aktiv wird. Diese
Ausführungsform ist ferner vorteilhaft, da sie keinen
speziellen Mechanismus für den Kompressor erfordert.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist der Durch
satzsteuermechanismus 46 so gebaut, daß ein Rohr 5 g, das
sich von einem inneren Abschnitt des Kompressors 1 aus
erstreckt, das Einlaßrohr 31 und das Auslaßrohr 32 durch
ein Rohr 312, ein Umschaltventil 462 und ein Rohr 322
verbunden sind. Um den Fördermengenstrom zu verringern,
wird das Umschaltventil 462 betätigt, wodurch eine Verbin
dung zwischen dem Rohr 5 g und dem Einlaßrohr 31 hergestellt
wird. In anderen Fällen wird das Umschaltventil 462 so
betätigt, daß eine Verbindung zwischen dem Rohr 5 g und
dem Auslaßrohr 32 hergestellt wird. Bei dem in Fig. 4
gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Umschaltventil
462 für den Durchsatzsteuermechanismus verwendet. Diese
Ausführungform umfaßt jedoch eine weitere mögliche Anord
nung, bei der das Rohr 5 g zum Einlaßrohr 31 und zum Aus
laßrohr 32 divergiert, wobei in jedem der Zweige ein
Schließventil vorgesehen ist.
Der bei der Ausführungform von Fig. 4 benutzte, und in
Fig. 5 gezeigte Spiralkompressor hat einen Kompressorab
schnitt mit einem stationären Spiralelement 5 und einem
umlaufenden Spiralelement 6, das direkt mit einem Elektro
motor verbunden ist, wobei diese Bauteile in einem abge
dichteten Gehäuse 3 aufgenommen sind.
Das stationäre Spiralelement 5 hat eine scheibenförmige
Platte 5 a, eine Spiralwand 5 b, die ein Stück mit der schei
benförmigen Platte 5 a bildet, sich senkrecht zu dieser
erstreckt, und einen äußeren Wandabschnitt 5 c, der an
seinem Außenumfang ausgebildet ist und die gleiche Höhe
wie die Spiralwand hat. Das umlaufende Spiralelement 6
hat eine scheibenförmige Platte 6 a, eine Spiralwand 6 b,
die in einem Stück mit der scheibenförmigen Platte 6 a
ausgebildet ist und sich senkrecht zu ihr erstreckt, sowie
eine Nabe 6 c, die auf der vom stationären Spiralelement
5 abgewandten Seite der scheibenförmigen Platte 6 a ausge
bildet ist. Das stationäre Spiralelement 5 und das umlau
fende Spiralelement 6 sind so kombiniert, daß die Spiral
wände 5 b und 6 b nach innen weisen und zwischen sich ei
nen Kompressionsraum bilden. Das stationäre Spiralelement
5 ist an einem Rahmen 7 festgelegt, der im Preß-Sitz
in dem abgedichteten Gehäuse 3 eingepaßt ist.
Der Rahmen 7 hat einen Lagerabschnitt 7 a, der in seiner
Mitte ausgebildet ist und eine Antriebswelle 4 lagert.
Auf der Rückseite der scheibenförmigen Platte 6 a des um
laufenden Spiralelements 6 ist ein Gegendruckraum 8 aus
gebildet. An dem Rahmen 7 ist ferner ein Stator eines
Elektromotors 2 festgelegt.
Von dem oberen Ende der Antriebswelle 4, die direkt mit
einem Rotor eines Elektromotors 2 verbunden ist, steht
eine exzentrische Welle 4 a vor, die in die Nabe 6 c des
umlaufenden Spiralelements 6 eingreift. Zwischen dem Rah
men 7 und der scheibenförmigen Platte 6 a des umlaufenden
Spiralelements 6 ist ein eine Drehung des umlaufenden
Spiralelements 6 um eine Achse unterbindender Mechanis
mus 9 vorgesehen, der es dem umlaufenden Spiralelement
6 ermöglicht, eine Umlaufbewegung bezüglich des stationären
Spiralelements 5 auszuführen, ohne sich um seine eigene
Achse zu drehen, wenn sich die Antriebswelle 4 dreht.
In einem äußeren Umfangsabschnitt des stationären Spiral
elements 5 ist eine Einlaßöffnung 11 vorgesehen. Das Ein
laßrohr 31 geht durch das abgedichtete Gehäuse 3 hindurch
und ist mit der Einlaßöffnung 11 verbunden. In einen zen
tralen Abschnitt der scheibenförmigen Platte 5 a des sta
tionären Spiralelements 5 ist eine Auslaßöffnung 13 so
ausgebildet, daß sie in eine Auslaßkammer 3 a mündet, die
über dem stationären Spiralelement 5 vorgesehen ist. Die
Auslaßkammer 3 a steht mit einer Kammer 3 b, welche über
dem Elektromotor 2 ausgebildet ist, über Kanäle 14 a bis
14 c in Verbindung. Das Förderrohr 32 ist mit der Kammer
3 b dadurch verbunden, daß es durch die Wand des abgedich
teten Gehäuses 3 hindurchgeführt ist. Der Kanal 14 b ist
in einem äußeren Umfangsabschnitt des Rahmens 7 ausgebil
det, der im Preß-Sitz in dem abgedichteten Gehäuse 3
sitzt. Der Kanal 14 c ist so angeordnet, daß er dem Kanal
14 b zugewandt ist. Der Kanal 14 c wird von einem Kanalele
ment gebildet, das längs einer Innenfläche des abgedich
teten Gehäuses 3 angeordnet ist. Das untere Ende dieses
Kanalelements wirkt als Kollisionsplatte, welches den
Gasstrom aufhält. In einem lnnenwandabschnitt des Kanal
elements ist in der Nähe seines unteren Endes eine Öff
nung so ausgebildet, daß sie der Stirnseite der Stator
wicklung des Elektromotors 2 zugewandt ist. Die Richtung,
in welcher das Gas längs der Innenfläche des Gehäuses
strömt, wird an diesem Abschnitt geändert, so daß das
Gas zu der Spulenstirnseite des Elektromotors strömt,
wodurch Öl von dem Gas abgetrennt wird. Für die Verbin
dung zwischen dem Kompressionsraum und dem Gegendruckraum
8 während der Kompression sind durch die scheibenförmige
Platte 6 a des umlaufenden Spiralelements 6 hindurchgehende
Gegendrucklöcher 16 vorgesehen, wodurch eine Verbindung
mit den beiden Abschnitten des Kompressionsraums herge
stellt ist, die symmetrisch aufgrund des Eingriffs der
Spiralwände des stationären und des umlaufenden Spiral
elements ausgebildet sind. Wenn der Spiralkompressor ar
beitet, wird ein Zwischengasdruck während der Kompression,
der zwischen dem Ansaugdruck und dem Förderdruck liegt,
aus dem Kompressionsraum in den Gegendruckraum 8 über
das Gegendruckloch 16 eingeführt. Während des Betriebs
wird das umlaufende Spiralelement 6 in Axialrichtung ge
gen das stationäre Spiralelement 5 durch diesen Gegendruck
gedrückt, wodurch die gewünschte Abdichtung zwischen den
scheibenförmigen Platten 5 a und 6 a und den Stirnseiten
der Spiralwände 6 b und 5 b in Axialrichtung aufrechterhal
ten wird.
In der Antriebswelle 4 ist in ihrer Mitte eine Schmier
bohrung 4 b ausgebildet. Am unteren Ende der Antriebswelle
4 ist ein Ölansaugrohr 4 c befestigt. Von der Schmierbohrung
4 b aus erstreckt sich eine Schmierbohrung 4 d für eine
Verbindung mit dem Lager. In dem unteren Abschnitt 3 c
des abgedichteten Gehäuses 3 gespeichertes Öl wird dem
Lager für das Ölansaugrohr 4 c und die Schmierbohrungen
4 b und 4 d durch den Differenzdruck zwischen dem unteren
Abschnitt 3 c und den Gegendruckraum 8 zugeführt.
Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, erstrecken sich zwei By
passöffnungen 21, die einen Durchmesser haben, der annä
hernd gleich der Dicke der Spiralwand 5 b ist, durch die
scheibenförmige Platte 5 a des stationären Spiralelements
an Stellen in der Nähe der Spiralwand 5 b, so daß die
Kompressionskammern einen Nebenkanal zur Seite der spiegel
förmigen Platte 5 a haben, der von der Spiralwand abgele
gen ist, und zwar bei einem Druckverhältnis von 50 bis
70% des Solldruckverhältnisses. Das Solldruckverhältnis
ist das Verhältnis zwischen dem Druck in dem Kompressions
raum unmittelbar vor dessen Inverbindungtreten mit der
Auslaßöffnung 13 und dem Druck in dem Kompressionsraum,
wenn dieser zwischen den Spiralwänden des stationären
und umlaufenden Spiralelements am größten ist, d.h. dem
Ansaugdruck. Die Bypassöffnungen 21 münden in symmetri
schen Positionen in zwei symmetrischen Sektionen des
Kompressionsraums, die durch den Eingriff zwischen den
Spiralwänden 5 b und 6 b der beiden Spiralelemente 5 und
6 gebildet werden. Wie aus Fig. 7 zu ersehen ist, ist ein
Rückschlagventil 22, bestehend aus einer flexiblen Plat
te und aus einem Anschlag 23 zur Beschränkung der Öff
nung dieses Ventils durch einen Bolzen 24 an einem Ober
flächenabschnitt der scheibenförmigen Platte 5 a auf der
der Spiralwand gegenüberliegenden Seite dort befestigt,
wo jede der Bypassöffnungen 21 ausgebildet ist. Das Rück
schlagventil 22 verschließt die Bypassöffnung 21, wenn
der Druck in einer nachstehend beschriebenen Bypasskam
mer 5 f höher ist als der Druck in dem Kompressionsraum,
oder gibt die Bypassöffnung 21 frei, wenn der Druck in
dem Kompressionsraum höher ist als der Druck in der By
passkammer 5 f, wodurch ein Bypasskanal für einen Strom
von dem Kompressionsraum zur Bypasskammer 5 f gebildet
wird.
Die Bypasskammer 5 f ist ein Ringraum, der auf der der
Spiralwand gegenüberliegenden Seite der scheibenförmigen
Platte 5 a des stationären Spiralelements 5 durch Vorsprün
ge 5 d in Form von Doppelringen und einer Abdeckung 5 e
gebildet wird, die sich zwischen den oberen Enden der
Vorsprünge 5 d erstreckt. Das Bypassventil 22 ist in der
Bypasskammer 5 f aufgenommen. Mit der Abdeckung 5 e ist
ein Bypassrohr 5 g verbunden, das mit der Bypasskammer
5 f in Verbindung steht. Das Bypassrohr 5 g erstreckt sich
zur Außenseite, wobei es durch das abgedichtete Gehäuse
3 hindurchgeht.
Der so gebaute Kompressor 1 ist, wie in Fig. 4 gezeigt
ist, angeschlossen, wobei das Umschaltventil 462 betätigt
wird, um eine Verbindung zwischen dem Rohr 5 g und dem
Einlaßrohr 31 herzustellen. Der Druck in der Bypasskam
mer 5 f ist auf den Niederdruckpegel des Kälteprozesses
eingestellt, um im Nebenstrom das Gas zur Niederdrucksei
te des Kältemittelkreisprozesses während der Kompression
zu führen, wodurch eine Verringerung des Mengenstroms
möglich wird, mit dem das Kältemittel durch den Wärmeaus
tauscher strömt (Auslaßmengenstrom). Wenn das Umschalt
ventil 462 umgeschaltet ist, wie es in Fig. 4 gezeigt
ist, um eine Verbindung zwischen dem Rohr 5 g und dem Aus
laßrohr 32 herzustellen und um somit die Bypasskammer
5 f mit der Hochdruckseite des Kältemittelkreisprozesses
zu verbinden, kann eine zu hohe Kompression in dem Spi
ralkompressor unter der Bedingung verringert werden, daß
die Betriebsbedingungen das Solldruckverhältnis der Spi
ralwände nicht erreichen.
Bei dieser Ausführungform sind die Bypassöffnungen 21
an Positionen in symmetrischen Sektionen des Kompressors
nahe der Spiralwand angeordnet. Die gleichen Wirkungen
können erreicht werden, wenn eine Bypassöffnung zwischen
den Spiralwänden angeordnet wird, wie dies aus der JP-
A-61-1 87 584 bekannt ist.
Der Durchsatzsteuermechanismus der vorstehend beschriebe
nen Ausführungformen kann den Mengenstrom verringern,
mit dem das Kältemittel durch den Wärmeaustauscher (Aus
laßmengenstrom des Kompressors) strömt, jedoch nicht
diesen Durchsatz steigern. Fig. 8 zeigt eine Ausführungs
form, die es ermöglicht, den Durchsatz zu erhöhen.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist zwischen
dem Expansionsventil 35 und dem hochdruckseitigen Wärme
austauscher (in dieser Ausführungsform der Innenraumwär
meaustauscher 34) ein Speicher 47 vorgesehen. Der Kompres
sor 1, dessen Aufbau im einzelnen noch erläutert wird,
ist über eine Rohrleitung 313 durch das Bypassrohr 5 g
und ein Umschaltventil 463 mit dem Einlaßrohr 31, über
die Rohrleitung 323 mit dem Auslaßrohr 32 und über eine
Rohrleitung 473 mit dem Speicher 47 verbunden.
Bei dieser Ausführungsform wird der noch anhand der Fig.
10 und 11 zu beschreibende Kompressor dazu verwendet,
den Auslaßdurchsatz des Kompressors, also den Mengenstrom,
mit dem das Kältemittel durch den Wärmeaustauscher strömt,
zu steigern sowie ihn zu verringern.
Diese Ausführungsform kann derart modifiziert werden,
daß ein erster Dekompressor 351, ein Gas-Flüssigkeits-
Abscheider 48 und das Expansionsventil 35 wie in Fig. 9
dargestellt, angeordnet sind, wobei die Gasphase des Gas-
Flüssigkeits-Abscheiders 48 mit dem Bypassrohr 5 g des
Kompressors über das Umschaltventil 463 verbunden ist.
Der in Fig. 10 gezeigte Spiralkompressor 1 wird bei der
in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform oder bei der modifi
zierten Ausführungsform von Fig. 9 eingesetzt. Dieser
Aufbau entspricht dem des Spiralkompressors von Fig. 5,
wobei jedoch das Rückschlagventil 22 und die zugehörigen
Teile 23 und 24 fehlen. Aufgrund des Fehlens des Rück
schlagventils stellt sich ein Überladen ein, wenn der
Druck in der Bypasskammer 5 f höher als der Druck in dem
Kompressionsraum ist. Wenn der Druck in dem Kompressions
raum höher als der Druck in der Bypasskammer 5 f ist,
strömt das Gas im Kompressionsraum im Nebenstrom zur By
passkammer 5 f, wodurch der Förderdurchsatz des Kompres
sors verringert wird.
Bei der Ausführungsform von Fig. 8 oder 9, bei welcher
der Spiralkompressor von Fig. 10 als Kompressor 1 einge
setzt wird, ist das Umschaltventil 463 wie nachstehend
beschrieben abgeändert. Zur Verringerung des Förderdurch
satzes werden die Bypasskammer 5 f und ein niederdruck
seitiger Abschnitt (Einlaßrohr) 31 in Verbindung mitein
ander gebracht. Um den Förderdurchsatz zu steigern, wer
den die Bypasskammer 5 f und der Speicher 47 oder der Gas-
Flüssigkeits-Abscheider 48 in Verbindung miteinander ge
bracht. Wenn es erforderlich ist, die Überkompression
zu verringern, werden die Bypasskammer 5 f und ein hoch
druckseitiger Abschnitt (Auslaßrohr) 32 miteinander in
Verbindung gebracht. Üblicherweise kann das Umschaltven
til 463 geschlossen werden.
Bei dieser Ausführungsform kann auch eine Bypassöffnung
21 insgesamt in der Mitte zwischen den Spiralwänden an
geordnet werden, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel
von Fig. 5 der Fall ist.
Bei den Ausgestaltungen der Fig. 8 bis 10 ist das Umschalt
ventil 463 außerhalb des Kompressors angeordnet, es kann
jedoch auch in dem abgedichteten Gehäuse 3 untergebracht
sein, wie dies bei der Ausführungsform von Fig. 11 der
Fall ist.
Dabei besteht ein Ventil 5 h in einem Stück aus einer Abdeckung
und einem Umschaltventil, das an den oberen Enden der
ringförmigen Vorsprünge 5 d auf der der Spiralwand gegen
überliegenden Seite der scheibenförmigen Platte 5 a des
stationären Spiralelements 5 angeordnet ist. Das Ventil
5 h bildet die Bypasskammer 5 f und hat einen Kanal 25,
der mit der Bypasskammer 5 f in Verbindung steht, einen
Kanal 26, der mit der Auslaßkammer 3 a in Verbindung steht,
einen Kanal 27, der mit der Einlaßkammer 12 a über die
scheibenförmige Platte 5 a des stationären Spiralelements
5 in Verbindung steht, einen Kanal 28, der mit einem Ein
spritzrohr 5 i in Verbindung steht, das durch das abge
dichtete Gehäuse 3 hindurchgeht und mit der Außenseite
verbinden ist, sowie einen geeigneten Umschaltmechanis
mus (nicht gezeigt), um den mit der Bypasskammer 5 f in
Verbindung stehenden Kanal 25 mit einem der anderen Kanäle
26 bis 28 in Verbindung zu bringen oder um den Kanal 25
zu schließen. Dieser Umschaltmechanismus kann von außer
halb des Kompressors betätigt werden.
Bei diesem Kompressor wird eine Verbindung zwischen
dem Kanal 25 und dem Kanal 27 zur Verringerung des Förder
durchsatzes, mit dem Kanal 28 zur Steigerung des Förder
durchsatzes oder mit dem Kanal 26 zur Verringerung der
Überkompression hergestellt. Wenn für diese Wirkungen
kein Bedarf besteht, wird der Kanal 25 geschlossen.
Dieser Kompressor kann durch Verbinden des Einspritzroh
res 5 i des Kompressors mit dem Speicher 47 oder dem Gas-
Flüssigkeits-Abscheider 48, was in Fig. 8 oder 9 gezeigt
ist, eingesetzt werden, wodurch die Rohrverbindung des
Kältemittelkreislaufs vereinfacht wird.
Das Einspritzrohr ist bei dieser Ausführungsform vorge
sehen, um eine Steigerung des Förderdurchsatzes zu ermög
lichen. Es ist jedoch auch möglich, das Einspritzrohr
5 i und den Kanal 28 wegzulassen, wenn kein Bedarf bezüg
lich einer Steigerung des Förderdurchsatzes besteht, wäh
rend der Förderdurchsatz verringert werden kann.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann
der Förderdurchsatz weiter verringert oder gesteigert
werden, ohne den Bereich der Änderungen der Drehzahl des
Kompressors zu erweitern, wodurch sich eine Klimaanlage
ergibt, die entsprechend einem weiten Bereich von Last
änderungen gesteuert werden kann und in einem Betriebs
bereich arbeitet, der einen hohen Wirkungsgrad des Kom
pressorbetriebs gewährleistet.
Claims (12)
1. Klimaanlage mit in einem weiten Bereich steuerbarer
Leistung, bestehend aus
- - einem Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittel kompressor (1), als Kondensator und Verdampfer die nenden Wärmeaustauschern (34, 36) und einer Expan sionseinrichtung (35) zwischen den Wärmeaustauschern (34, 36) und
- - einer Frequenzumwandlereinrichtung (44) für den Speisestrom zum Ändern der Frequenz des Speisestroms eines Elektromotors für den Antrieb des Kältemittel kompressors (1) zur Steuerung der Drehzahl des Mo tors,
gekennzeichnet
- - durch Lastdetektoreinrichtungen (41, 42),
- - durch eine Steuereinrichtung (43) zum Steuern der Frequenzumwandlereinrichtung (44) für den Speise strom auf der Basis eines Ausgangssignals aus den Lastdetektoreinrichtungen (41, 42), und
- - durch eine Kältemittelströmungskanal-Steuereinrich tung (46) für eine Änderung des Durchsatzes, mit dem ein Kältemittel von dem Kältemittelkompressor (1) zu einem der Wärmeaustauscher (34, 36) entsprechend einem Befehl aus der Steuereinrich tung (43) strömt.
2. Klimaanlage mit in einem weiten Bereich steuerbarer Lei
stung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet , daß eine obere und eine untere
Grenze für die Frequenzen des Speisestroms aus der
Frequenzumwandlereinrichtung (44) für den Speisestrom
für den Kältemittelkompressorantriebsmotor eingestellt
sind und daß die Steuereinrichtung (43) die Frequenz
umwandlereinrichtung (44) für den Speisestrom in den
Bereich zwischen der oberen und unteren Grenze sowie
die Kältemittelströmungskanal-Steuereinrichtung (46)
steuert, um den Kältemittelmengenstrom jenseits ei
ner Grenze zu ändern, die durch die obere oder unte
re Grenze vorgegeben ist.
3. Klimaanlage mit in einem weiten Bereich steuerbaren
Leistung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lastdetektorein
richtungen (41, 42) Meßergebnisse der Temperaturen
und/oder Drucke auf der Hochdruckseite bzw. Nieder
druckseite des Kältemittelkreislaufs abgeben.
4. Klimaanlage mit in einem weiten Bereich steuerbaren
Leistung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (43)
die Frequenz des Speisestroms aus der Frequenzum
wandlungseinrichtung (44) für den Speisestrom zum
Kältemittelkompressorantriebsmotor auf der Basis der
Differenz zwischen den Solltemperaturen und den Tem
peraturen auf der Hochdruckseite und der Niederdruck
seite des Kältemittelkreislaufs steuert, die von den
Lastdetektoreinrichtungen (41, 42) gemessen werden,
und daß die Steuereinrichtung (43) ferner die Kälte
mittelströmungskanal-Steuereinrichtung (46) steuert,
indem die Temperaturen oder Drucke auf der Hochdruck
seite und der Niederdruckseite des Kältemittelkreis
laufs, die von den Lastdetektoreinrichtungen (41,
42) gemessen werden, mit gespeicherten Solltempera
turen oder Solldrucken entsprechend den Speisestrom
frequenzen verglichen werden.
5. Klimaanlage mit in einem weiten Bereich steuerbarer
Leistung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kältemittelströmungskanal-
Steuereinrichtung (46) einen Verbindungskanal und
eine Einrichtung (33) zum Öffnen und Schließen des
Verbindungskanals aufweist, wodurch ein Bypass zwi
schen dem Kältemittelströmungskanal (32), der einen
Auslaß des Kältemittelkompressors (1) und den Kon
densator (34) verbindet, und einem Kältemittelkanal
(31) hergestellt werden kann, der einen Einlaß des
Kompressors (1) und den Verdampfer (36) verbindet.
6. Spiralkompressor, insbesondere zur Verwendung als Kältemit
telkompressor in einer Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
5, mit einem stationären Spiralelement (5) , beste
hend aus einer scheibenförmigen Platte (5 a) und einer
von ihr senkrecht abstehenden Spiralwand (5 b), und mit
einem umlaufenden Spiralelement (6), bestehend aus
einer scheibenförmigen Platte (6 a) und einer davon
senkrecht abstehenden Spiralwand (6 b), wobei das sta
tionäre Spiralelement (5) und das umlaufende Spiral
element (6) so ineinander greifen, daß ihre Spiral
wände (5 b, 6 b) nach innen weisen, das umlaufende Spi
ralelement (6) bezüglich des stationären Spiralelements
(5) durch einen als Antrieb dienenden Elektromotor
in Umlaufbewegung versetzt wird, während eine Dre
hung um eine Achse unterbunden wird, so daß ein zwi
schen den Spiralwänden (5 b, 6 b) der Spiralelemente
(5, 6) gebildeter Kompressionsraum zu deren Zentrum
hin verengt wird, um ein in den Kompressionsraum an
gesaugtes Kältemittelgas zu komprimieren und dadurch
das Gas über eine Förderöffnung in der Mitte des sta
tionären Spiralelements (5) abzuführen, ge
kennzeichnet durch eine abgedichtete
Bypasskammer (5 f) auf der an der Spiralwand (5 b) des
stationären Spiralelements (5) abgewandten Seite,
so daß keine Verbindung mit der Förderöffnung (13)
besteht, durch eine Bypassöffnung (21) in der schei
benförmigen Platte (5 a) des stationären Spiralele
ments (5) zur Schaffung einer Verbindung zwischen
dem Kompressionsraum und der abgedichteten Bypass
kammer (5 f) während der Kompression und durch ein
Bypassrohr (5 g) füreine Verbindung zwischen der ab
gedichteten Bypasskammer (5 f) und der Außenseite des
Kompressors (1).
7. Spiralkompressor nach Anspruch 6, gekenn
zeichnet durch ein Rückschlagventil (22)
zur Unterbindung eines Rückstroms von Kältemittel
gas von der abgedichteten Bypasskammer (5 f) zur By
passöffnung (21).
8. Spiralkompressor, insbesondere zur Verwendung als Kältemittel
kompressor in einer Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
5, mit einem stationären Spiralelement (5), beste
hend aus einer scheibenförmigen Platte (5 a) und einer
von ihr senkrecht abstehenden Spiralwand (5 b), und mit
einem umlaufenden Spiralelement (6), bestehend aus
einer scheibenförmigen Platte (6 a) und einer davon
senkrecht abstehenden Spiralwand (6 b), wobei das sta
tionäre Spiralelement (5) und das umlaufende Spiral
element (6) so ineinander greifen, daß ihre Spiral
wände (5 b, 6 b) nach innen weisen, das umlaufende Spi
ralelement (6) bezüglich des stationären Spiralele
ments (5) durch einen als Antrieb dienenden Elektro
motor in Umlaufbewegung versetzt wird, während eine
Drehung zu einer Achse unterbunden wird, so daß ein
zwischen den Spiralwänden (5 b, 6 b) der Spiralelemente
(5, 6) gebildeter Kompressionsraum an deren Zentrum
hin verengt wird, um ein in den Kompressionsraum an
gesaugtes Kältemittelgas zu komprimieren und dadurch
das Gas über eine Förderöffnung in der Mitte des sta
tionären Spiralelements (5) abzuführen, ge
kennzeichnet durch eine abgedichtete
Bypasskammer (5 f) auf der von der Spiralwand (5 b)
des stationären Spiralelements (5) abgewandten Sei
te, so daß keine Verbindung mit der Förderöffnung
(13) besteht, durch eine Förderöffnung (21) in der
scheibenförmigen Platte (5 e) des stationären Spiral
elements (5) zur Schaffung einer Verbindung zwischen
dem Kompressionsraum und der abgedichteten Bypasskam
mer (5 f) während der Kompression , und durch einen
Strömungskanal-Umschaltmechanismus, um selektiv die
Verbindung zwischen der abgedichteten Bypasskammer
(5 f), einer Einlaßkammer (11) am Außenumfangsabschnitt
des stationären Spiralelements (5), einer Auslaßkam
mer (3), die mit der Förderöffnung in der Mitte des
stationären Spiralelements (5) in Verbindung steht,
oder einem Einspritzrohr (5 e) zu schaffen, das mit
der Außenseite des Kompressors (1) in Verbindung
steht.
9. Klimaanlage mit in einem weiten Bereich steuerbarer
Leistung nach Anspruch 2, bei welcher der Spiralkom
pressor nach Anspruch 7 als Kältemittelkompressor
verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Strömungskanal-Steuereinrichtung (46) einen Verbindungska
nal und eine Einrichtung (33) zum Öffnen und Schließen des Verbin
dungskanals aufweist, wodurch das Bypassrohr mit
einem Rohr, das einen Auslaß des Kältemittelkompres
sors (1) und den Kondensator (34) verbindet, oder
mit einem Rohr verbunden wird, das einen Einlaß des
Kompressors (1) und den Verdampfer (36) miteinander
verbindet.
10. Klimaanlage mit in einem weiten Bereich steuerbarer
Leistung nach Anspruch 2, bei welchem der Spiralkom
pressor nach Anspruch 6 als Kältemittelkompressor
verwendet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einem Auslaß des Kondensators (34) und
der Expansionseinrichtung (35) ein Speicher (47) vor
gesehen ist, oder daß ein Gas-Flüssigkeits-Abscheider
(48) zwischen zweistufigen Expansionseinrichtungen
(35, 351) vorgesehen ist, die mit dem Auslaß des Kon
densators (34) verbunden sind, wobei die Kältemittel
strömungskanal-Steuereinrichtung (46) einen Verbin
dungskanal und eine Einrichtung (33) zum Öffnen und
Schließen des Verbindungskanals aufweist, wodurch
das Bypassrohr mit einem Kältemittelkanal, der den
Einlaß des Kompressors (1) und den Verdampfer (36)
miteinander verbindet, mit einem Kältemittelkanal, der
den Auslaß des Kompressors (1) und den Kondensator
(34) miteinander verbindet, mit dem Speicher (47) oder mit
dem Gas-Flüssigkeitsabscheider (48) verbunden wird.
11. Klimaanlage mit in einen weiten Bereich steuerbarer
Leistung nach Anspruch 2, bei welchem der Spiralkom
pressor nach Anspruch 8 als Kältemittelkompressor
verwendet wird, dadurch gekennzeich
net, daß ein Speicher (47) zwischen einem Aus
laß des Kondensators (34) und der Expansionseinrich
tung (35) vorgesehen ist, oder daß ein Gas-Flüssig
keitsabscheider (48) zwischen zweistufigen Expansions
einrichtungen (35, 351) vorgesehen ist, die mit dem
Auslaß des Kondensators (34) verbunden sind, wobei
die Kältemittelströmungskanal-Steuereinrichtung (46)
den Strömungskanal-Umschaltmechanismus und einen Ver
bindungskanal aufweist, um das Einspritzrohr (5 i) mit
dem Speicher (47) oder dem Gas-Flüssigkeits-Abschei
der (48) zu verbinden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63270376A JPH02118362A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 容量制御空調機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3935571A1 true DE3935571A1 (de) | 1990-05-03 |
DE3935571C2 DE3935571C2 (de) | 1991-06-06 |
Family
ID=17485394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3935571A Granted DE3935571A1 (de) | 1988-10-26 | 1989-10-25 | Klimaanlage |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4989414A (de) |
JP (1) | JPH02118362A (de) |
KR (1) | KR930012234B1 (de) |
DE (1) | DE3935571A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0655590A1 (de) * | 1993-11-23 | 1995-05-31 | KKW Kulmbacher Klimageräte-Werk GmbH | Kompressions-Wärmepumpe und Verfahren zu ihrem Betreiben |
DE19906497A1 (de) * | 1999-02-17 | 2000-08-24 | Behr Gmbh & Co | Verfahren und Einrichtung zur Regelung einer einen Kältespeicher umfassenden Klimaanlage |
EP0916531A3 (de) * | 1997-11-11 | 2001-10-10 | Mannesmann VDO Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kältemittelsystems |
DE19520757B4 (de) * | 1994-06-08 | 2005-03-31 | Denso Corp., Kariya | Kältemittel-Spiralkompressor |
CN113266931A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-17 | Tcl空调器(中山)有限公司 | 一种空调器的变频控制方法、系统及空调器 |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2679016B1 (fr) * | 1991-07-09 | 1997-12-26 | Sofath | Pompe a chaleur a regulation piece par piece et a puissance variable. |
EP0564123A1 (de) * | 1992-04-02 | 1993-10-06 | Carrier Corporation | Kühlsystem |
JP3480752B2 (ja) * | 1994-12-08 | 2003-12-22 | 東芝デジタルメディアエンジニアリング株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
US5653120A (en) * | 1996-01-03 | 1997-08-05 | Carrier Corporation | Heat pump with liquid refrigerant reservoir |
JPH1026425A (ja) * | 1996-07-11 | 1998-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | 可変速度駆動を行う冷媒圧縮機および該冷媒圧縮機を備えた冷凍サイクル装置 |
US5819548A (en) * | 1996-11-01 | 1998-10-13 | Clawson; Lawrence G. | Thermal expansion valve and system including such device and method for making such device |
US5857844A (en) * | 1996-12-09 | 1999-01-12 | Carrier Corporation | Scroll compressor with reduced height orbiting scroll wrap |
US5762483A (en) * | 1997-01-28 | 1998-06-09 | Carrier Corporation | Scroll compressor with controlled fluid venting to back pressure chamber |
JP3922760B2 (ja) * | 1997-04-25 | 2007-05-30 | 株式会社荏原製作所 | 流体機械 |
JPH1113635A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧縮機駆動装置 |
JP4013318B2 (ja) * | 1997-07-17 | 2007-11-28 | 株式会社デンソー | 車両用冷凍サイクル装置 |
DE69834512T2 (de) * | 1997-07-31 | 2007-04-26 | Denso Corp., Kariya | Kühlkreisvorrichtung |
JPH11141475A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-25 | Sanyo Electric Co Ltd | スクロール型圧縮機 |
JP2000110734A (ja) * | 1998-08-07 | 2000-04-18 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ハイブリッドコンプレッサ及びその制御方法 |
JP2000111179A (ja) * | 1998-10-05 | 2000-04-18 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 空調装置 |
GB2342711B (en) | 1998-10-12 | 2003-01-22 | Delphi Tech Inc | Air conditioning system for a motor vehicle |
US6109048A (en) * | 1999-01-20 | 2000-08-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Refrigerator having a compressor with variable compression capacity |
JP2000257569A (ja) * | 1999-03-04 | 2000-09-19 | Sanden Corp | スクロール圧縮機 |
US6711525B1 (en) | 1999-04-17 | 2004-03-23 | Pneumatic Products Corporation | Filter monitor |
JP3067107B1 (ja) * | 1999-04-19 | 2000-07-17 | 富士インジェクタ株式会社 | 冷暖房サイクル装置と冷凍サイクル装置 |
TW509775B (en) * | 1999-08-13 | 2002-11-11 | Tai-He Yang | Multiple step driving type compressor pump driving system for use in air-conditioning and refrigeration |
JP2001090684A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-03 | Daikin Ind Ltd | スクリュー圧縮機および冷凍装置 |
JP4639413B2 (ja) * | 1999-12-06 | 2011-02-23 | ダイキン工業株式会社 | スクロール圧縮機および空気調和機 |
AU2712401A (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Air conditioner control system and control method thereof |
JP2002079828A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-19 | Suzuki Motor Corp | 電気自動車用空調装置 |
JP2002202064A (ja) * | 2001-01-09 | 2002-07-19 | Toyota Industries Corp | 電動式圧縮機の制御方法 |
JP2002243246A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-28 | Sanden Corp | 空調装置 |
JP4782941B2 (ja) * | 2001-05-16 | 2011-09-28 | サンデン株式会社 | 車両用空気調和装置 |
SE0103622L (sv) * | 2001-11-01 | 2003-05-02 | Gunnar Hedlund | Varvtalsreglerad frånluftsvärmepump med superkylning |
ITMI20020074A1 (it) * | 2002-01-16 | 2003-07-16 | Eurochiller S R L | Sistema di controllo automatico continuo del fluido di raffreddamentodi processi industriali |
US7413413B2 (en) * | 2004-07-20 | 2008-08-19 | York International Corporation | System and method to reduce acoustic noise in screw compressors |
JP2006250491A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 冷熱生成システム、空気調和装置、冷凍装置、及び冷熱生成方法 |
CN1987217B (zh) * | 2005-12-22 | 2010-12-08 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 空调器的自行诊断操作方法 |
KR100863649B1 (ko) * | 2007-06-05 | 2008-10-15 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 차량의 냉매 압축기 구동장치 및 그 구동장치의제어방법 |
US20120060530A1 (en) * | 2009-05-29 | 2012-03-15 | Daikin Industries, Ltd. | Air conditioner |
ITTO20100051U1 (it) * | 2010-03-25 | 2010-06-24 | Mondial Group Srl | Apparecchio frigorifero ad elevata efficienza. |
EP2623790A1 (de) * | 2010-09-30 | 2013-08-07 | Panasonic Corporation | Verdrängungskompressor |
WO2012120808A1 (ja) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | パナソニック株式会社 | ロータリ圧縮機 |
JP6025833B2 (ja) * | 2012-05-14 | 2016-11-16 | 三菱電機株式会社 | 空調装置および空気調和システム |
JP5585643B2 (ja) * | 2012-12-14 | 2014-09-10 | ダイキン工業株式会社 | アクティブフィルタ制御装置 |
JP6061044B2 (ja) * | 2015-02-27 | 2017-01-18 | ダイキン工業株式会社 | スクロール型圧縮機 |
US10507707B2 (en) * | 2015-06-12 | 2019-12-17 | Ford Global Technologies, Llc | Controlling HVAC compressor speed in a vehicle |
US11131491B1 (en) | 2020-08-07 | 2021-09-28 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Systems and methods for multi-stage operation of a compressor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61187584A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Hitachi Ltd | ヘリウム用スクロ−ル圧縮機 |
DE3720889A1 (de) * | 1986-06-25 | 1988-01-14 | Hitachi Ltd | Klimaanlage |
DE3740726A1 (de) * | 1986-12-04 | 1988-06-09 | Hitachi Ltd | Klima- oder kuehlanlage mit einem spiralkompressor fuer das kaeltemittel |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4282719A (en) * | 1979-09-12 | 1981-08-11 | Borg-Warner Corporation | Control system for regulating large capacity rotating machinery |
US4419866A (en) * | 1982-06-09 | 1983-12-13 | Thermo King Corporation | Transport refrigeration system control |
US4526012A (en) * | 1982-09-29 | 1985-07-02 | Kanto Seiki Kabushiki Kaisha | Liquid temperature regulator |
JPS61140884A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-27 | Toshiba Corp | 合成開口レ−ダ |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP63270376A patent/JPH02118362A/ja active Pending
-
1989
- 1989-10-06 KR KR1019890014380A patent/KR930012234B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-10-23 US US07/425,229 patent/US4989414A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-25 DE DE3935571A patent/DE3935571A1/de active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61187584A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Hitachi Ltd | ヘリウム用スクロ−ル圧縮機 |
DE3720889A1 (de) * | 1986-06-25 | 1988-01-14 | Hitachi Ltd | Klimaanlage |
DE3740726A1 (de) * | 1986-12-04 | 1988-06-09 | Hitachi Ltd | Klima- oder kuehlanlage mit einem spiralkompressor fuer das kaeltemittel |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0655590A1 (de) * | 1993-11-23 | 1995-05-31 | KKW Kulmbacher Klimageräte-Werk GmbH | Kompressions-Wärmepumpe und Verfahren zu ihrem Betreiben |
DE19520757B4 (de) * | 1994-06-08 | 2005-03-31 | Denso Corp., Kariya | Kältemittel-Spiralkompressor |
EP0916531A3 (de) * | 1997-11-11 | 2001-10-10 | Mannesmann VDO Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kältemittelsystems |
US6644054B1 (en) | 1997-11-11 | 2003-11-11 | Siemens Vdo Automotive Ag | Method and device for operating a refrigerant system |
DE19906497A1 (de) * | 1999-02-17 | 2000-08-24 | Behr Gmbh & Co | Verfahren und Einrichtung zur Regelung einer einen Kältespeicher umfassenden Klimaanlage |
DE19906497C2 (de) * | 1999-02-17 | 2002-12-05 | Behr Gmbh & Co | Verfahren und Einrichtung zur Regelung einer einen Kältespeicher umfassenden Klimaanlage |
CN113266931A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-17 | Tcl空调器(中山)有限公司 | 一种空调器的变频控制方法、系统及空调器 |
CN113266931B (zh) * | 2021-05-21 | 2023-05-02 | Tcl空调器(中山)有限公司 | 一种空调器的变频控制方法、系统及空调器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02118362A (ja) | 1990-05-02 |
US4989414A (en) | 1991-02-05 |
DE3935571C2 (de) | 1991-06-06 |
KR930012234B1 (ko) | 1993-12-24 |
KR900006743A (ko) | 1990-05-08 |
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